Kaupunkibulevardien ilmanlaatuun vaikuttaa ympäröivä korttelirakenne

Ilmatieteen laitos ja Helsingin yliopisto ovat supertietokonelaskennan avulla selvittäneet, minkälaisia korttelirakenteita Helsingin tulevaisuuden kaupunkibulevardien varrelle kannattaisi rakentaa, jotta liikenteen päästöjen haittavaikutukset ilmanlaatuun jäisivät mahdollisimman pieneksi.

Mäkelänkatu Helsinki. Kuva: Wikimedia Commons (CC0)

Kaupunkibulevardeilla tarkoitetaan Helsingin uuden yleiskaavaan mukaista kaupunkikehitystä, jossa tarkoituksena on muuttaa nykyiset sisääntuloväylät Kehä I:n sisäpuolella urbaaneiksi kaupunkibulevardeiksi, joita asuin- ja liiketilat reunustavat. Ilmatieteen laitoksella ja Helsingin yliopistossa tehdyn tutkimuksen mukaan bulevardikatuja ympäröivällä kortteliratkaisulla on huomattava merkitys kaupunkibulevardien ilmanlaatuun. Tutkimuksessa vertailtiin neljää erilaista kortteliratkaisua ja yksi ratkaisuista osoittautui tässä suhteessa selvästi muita paremmaksi.

Tutkitut korttelimallit V1 – V4. Yläkuvissa väri kertoo rakennusten ja maan pinnan korkeuden. Tummin vihreän sävy edustaa suurinta korkeutta. Alakuvassa näkyvät korttelimallien sivuleikkaukset. Tutkimus osoitti korttelimallin V3 parhaaksi ilmansaasteiden tuulettumisen kannalta.

"Ilmanlaadun kannalta parhaassa ratkaisussa korttelit ovat erikorkuisia, joka lisää ilman epäpuhtauksien kulkeutumista pois katutasosta. Tässä ratkaisussa korttelien lyhyt julkisivu on kohti bulevardia ja kortteleiden korkeus vaihtelee vähitellen korttelista toiseen kadun suuntaisesti" kuvailee Ilmatieteen laitoksen tutkija Antti Hellsten. Tehokkaampi tuulettuminen vähentää terveydelle haitallisten ilman epäpuhtauksien pitoisuuksia, joille ihmiset altistuvat katutasossa. Mallinnuksen mukaan tämän kaltainen rakennustapa muokkaa ilmavirtausta sopivaksi tuulettumisen kannalta.

Supertietokoneet mahdollistivat poikkeuksellisen yksityiskohtaisen leviämismallinnuksen

Näin yksityiskohtaista ilmansaasteiden leviämismallinnusta kaupunkiympäristössä ei ole maailmalla tiettävästi tähän mennessä koskaan tehty. Tutkimuskohde oli rajattu neljään Hämeenlinnanväylän alueelle laadittuun teoreettiseen kaupunkibulevardisuunnitelmaan.Mallinnukset tehtiin Ilmatieteen laitoksen Cray XC30 -supertietokoneella ajaen neljääsataa laskentaprosessia rinnakkaisesti. Tutkimuksessa ilman virtausta ja sen mukana kulkeutuvia ilmansaastepitoisuuksia mallinnettiin suurten pyörteiden simulaatiomallilla. Tutkimuksessa otettiin rakennusten lisäksi huomioon paitsi katupuiden ja ympäröivän puuston ilman virtausta jarruttava vaikutus, myös säätilan merkitys tuulettumiseen.

Työ tehtiin yhteistyössä Helsingin yliopiston ilmakehätieteiden osaston sekä Helsingin seudun ympäristöpalvelujen (HSY) kanssa. Tutkimuksen tilasi Helsingin kaupunkisuunnitteluvirasto. Tutkimuksessa sovellettiin muun muassa Suomen Akatemian rahoittamassa CityClim-tutkimushankkeessa kehitettyjä menetelmiä.